Ny oppdagelse: grønn bønne-galakser

Ny oppdagelse med store teleskoper

Oppdagelsen av den nye galaksetypen er gjort ved hjelp av observasjoner fra ESOs Very Large Telescope (VLT), Gemini South-teleskopet og Canada-France-Hawaii-teleskopet (CFHT).

På grunn av utseendet har den nye galaksetypen fått kallenavnet «grønn bønne-galakser» (se bildet).

Grønn gass

Grønnfargen kommer fra ionisert oksygen i gassen som ligger mellom stjernene i galaksen. Det finnes ionisert oksygen i andre typer galakser også, men det har aldri blitt observert over et så stort område i galaksen før.

I sentrum av mange galakser finnes et enormt, såkalt supermassivt, sort hull. Gassen rundt det sorte hullet gløder på grunn av de sterke tyngdekreftene. Hvis gasspartikler som befinner seg i nærheten av det sorte hullet kommer nærme nok, faller det inn mot det sorte hullet. Da blir potensiell energi konvertert til varme, som igjen får gassen utenfor hullet til å gløde.

Vanligvis er det en relativt liten del - bare de sentrale delene - av den totale galaksen som gløder. I tilfellet med de grønne bønnene ser det derimot ut til at det glødende området er enormt stort - faktisk så stort at det omfatter hele galaksen. Dette betyr at i denne typen galakser er det mer gass mellom stjernene enn i mange andre typer.

Mindre aktivt sort hull enn forventet

Forskerne fikk en ny overraskelse da de studerte den nyoppdagete galaksen mer inngående: det sorte hullet i kjernen av galaksen så ut til å være mye mindre aktivt enn det de hadde forventet ut fra den enorme størrelsen på det lysende området. 

Forskerne mener at dette betyr at det glødende området er et ekko fra tiden da det supermassive sorte hullet var mye mer aktivt. Antagelig har det sorte hullet i sentrum av galaksen «slått seg av»: det finnes ikke lenger noe materie som er nærme nok til at det blir trukket inn. Den grønnglødende gassen omkring kan fortsette å lyse lenge etterpå, men vil etter hvert gradvis avta i takt med at strålingsrestene fra det sorte hullet passerer gjennom galaksen og videre ut i rommet. 

Bidrag fra norsk astronom i Chile

Tidligere masterstudent ved Institutt for teoretisk astrofysikk, Karianne Holhjem, er medforfatter på studien der oppdagelsen av grønn bønne-galakser annonseres. Holhjem er for tiden post doc. ved Southern Astrophysical Research (SOAR) telescope, et 4-meters teleskop på fjellet Cerro Pachón i Chile - 2700 meter over havet.

– Etter at Mischa Schirmer, som er førsteforfatter på artikkelen, oppdaget den første «grønne bønnen» har min rolle gått ut på å lete etter flere galakser av samme type, sier Holhjem.

Forskergruppen har brukt data fra den enorme himmelkatalogen Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Steg for steg har de lett gjennom en liste med nesten en milliard galakser og til slutt funnet totalt 17 stykker med liknende egenskaper. 

Dette vil si at galaksene er så sjeldne at det i gjennomsnitt kun finnes én av dem i en terning av rommet med sidekanter på ca. 1,3 milliarder lysår. Holhjem forklarer hvorfor de er så sjeldne.

–To faktorer må være tilstede samtidig: det må være gass distribuert over hele galaksen, og galaksens sorte hull må tidligere ha vært veldig aktivt for å få all denne gassen til å gløde.

– Siden det er viktig å finne alle de grønne bønnene, men samtidig ikke inkludere falske treff, måtte jeg prøve mange forskjellige søkekriterier, forklarer hun videre.

– Databasen SDSS returnerer et lite bilde av alle treffene, så man kan se om de ser ut som grønne bønner eller ikke. Jeg måtte se igjennom treffene, notere ned sikre treff, og passe på at alle treffene var med i neste søk. Når jeg var sikker på at jeg ikke gikk glipp av noen grønne bønner, gikk jeg igjennom alle treffene og sorterte ut de som var falske treff. Et eksempel på falske treff kan være at fargene i bildet er feil, da så alle galaksene grønne ut.

Livet i Chile

Karianne Holhjem tok mastergraden ved Institutt for teoretisk astrofysikk i 2006. Den siste halvdelen av mastergraden var hun også student support astronomer ved Nordic Optical Telescope (NOT) på La Palma, Kanariøyene. Etterpå dro hun til Universitetet i Bonn og tok doktorgraden der.

Chile har nå vært hjemsted for Holhjem i halvannet år, og hun trives godt.

– Chile er et land med fantastisk natur, sier hun. – I sør finner man fjell og isbreer, og det ligner ganske mye på Norge. Mot nord er det tørrere, med steinørken som tiltrekker seg teleskoputbygging på grunn av lite eller ingen nedbør og stabil atmosfære. Lengst i nord finner man saltsjøer, geysirer og knall grønne innsjøer. La Serena ligger rett sør for Atakamaørkenen, og selv om det ligger ved havet regner det bare 2-3 ganger i løpet av et år. Overalt i Chile er det et rikt dyreliv. Her om dagen var vi på pingvinsafari!

Videre studier

De grønne bønne-galaksene kan gjøre det mulig for astronomer å studere prosessene som får de supermassive sorte hullene til å slukne, samt å bedre forstå hvorfor det er så få supermassive sorte hull i unge galakser i dagens univers.

Forskergruppen som Holhjem er en del av håper å finne ut av dette ved hjelp av oppfølgingsstudier i form av røntgenobservasjoner og spektroskopiske observasjoner.